2011

Racionalizar o uso da água significa usá-la sem desperdício e considerá-la uma prioridade social e ambiental, para que a água tratada nunca falte nas torneiras. Assim, se por uma torneira defeituosa cair uma gota de água a cada segundo e, em uma hora, o volume de água desperdiçado for de 0,18 litro, é correto afirmar que o volume de uma gota d’água é igual, em m3, a01) 2,0.10−4

02) 5,0.10−5

03) 4,0.10−6

04) 4,0.10−9

05) 5,0.10−8

3 3

5

5 3

8 3

1 10

5 10

5 10 10

5 10

l m

l x

x

x m

Se para 3600 gotas temos 0,18 litro. Para uma gota teremos (0,18/3600) litro.

Considere um móvel que percorre a metade de uma pista circular de raio igual a 10,0m em 10,0s. Adotando-se como sendo 2 1,4 e π igual a 3, é correto afirmar:01) O espaço percorrido pelo móvel é igual a 60,0m.02) A velocidade vetorial média do móvel tem módulo igual a 2,0m/s.03) O deslocamento vetorial do móvel tem módulo igual a 10,0m.04) O módulo da velocidade escalar média do móvel é igual a 1,5m/s.05) A velocidade vetorial média e a velocidade escalar média do móvel têm a mesma intensidade.

23 10 30

2

202 /

10

pista

rC r m

dV m s

t

��������������

Um veículo automotivo, munido de freios que reduzem a velocidade de 5,0m/s, em cada segundo, realiza movimento retilíneo uniforme com velocidade de módulo igual a 10,0m/s. Em determinado instante, o motorista avista um obstáculo e os freios são acionados. Considerando-se que o tempo de reação do motorista é de 0,5s, a distância que o veículo percorre, até parar, é igual, em m, a01) 5,002) 7,003) 10,004) 15,005) 17,0

. 10 0,5 5

SV

tS V t m

2 20 2

0 100 10

10

V V a S

S

S m

15totalS m

Considere uma força de intensidade constante sendo aplicada a uma caixa de massa m que se encontra sobre uma superfície plana e horizontal. Sabendo-se que a direção da força é paralela à superfície, o coeficiente de atrito estático entre a caixa e a superfície é igual a μ, o módulo da aceleração da gravidade local é igual a g e que a caixa está na iminência de movimento, é correto afirmar que a resultante das forças de contato que a caixa recebe da superfície tem módulo igual a01) mg02) μmg03) (1 + μ)mg04) mg(1 + μ2)1/2

05) (mg)−1(1− μ2)1/2

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2

2

12 2

( )

( 1)

( 1)

( 1)

( 1)

atF F N

F N N

F N

F N

F N

F mg

A figura representa uma parte de um toca-discos que opera nas freqüências de 33rpm, 45rpm e 78rpm. Uma peça metálica, cilíndrica C, apresentando três regiões I, II e III de raios, respectivamente, iguais a R 1, R2 e R3,

que gira no sentido indicado, acoplada ao eixo de um motor. Um disco rígido de borracha D, de raio RD, entra

em contato com uma das regiões da peça C, adquirindo, assim, um movimento de rotação. Esse disco também está em contato com o prato P, sobre o qual é colocado o disco fonográfico. Quando se aciona o comando para passar de uma freqüência para outra, o disco D desloca-se para cima ou para baixo, entrando em contato com outra região da peça C.

A análise da figura, com base nos conhecimentos sobre movimento circular uniforme, permite afirmar: 01) A velocidade linear de um ponto periférico da região I, do cilindro C, é igual a 2,6πR1 cm/s, com raio

medido em cm.02) A peça C e o disco D realizam movimentos de rotação com a mesma velocidade angular.03) O disco D e o prato P executam movimentos de rotação com a mesma freqüência.04) Todos os pontos periféricos da peça C têm a mesma velocidade linear.05) A freqüência do disco D é igual a 0,75R2/RD.

2 2

2

2

2

45

600,75

0,75

D D

D D

D D

DD

f R f R

R f R

R f R

Rf

R

Para eixos diferentes teremos a mesma velocidade linear V2=VR

Galileu, ao estudar problemas relativos a um movimento composto, propôs o princípio da independência dos movimentos simultâneos — um móvel que descreve um movimento composto, cada um dos movimentos componentes se realiza como se os demais não existissem e no mesmo intervalo de tempo. Assim, considere um corpo lançado obliquamente a partir do solo sob ângulo de tiro de 45º e com velocidade de módulo igual a 10,0m/s. Desprezando-se a resistência do ar, admitindo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é igual a 10m/s2 e sabendo-se que cos45º=sen45º=

2

2

, é correto afirmar:01) O alcance do lançamento é igual a 5,0m.02) A altura máxima atingida pelo corpo é igual a 10,0m.03) O tempo total do movimento é igual a .04) O corpo atinge a altura máxima com velocidade nula.05) A velocidade escalar mínima do movimento é igual a 10,0m/s.

2s

0 0

0 0

210 5 2 /

2

2cos 10 5 2 /

2

y

x

V V sen m s

V V m s

0

0 5 2 10

5 2

10

0,5 2

2 2

yy

subida

subida

voo subida

V V gt

t

t

t s

t t s

A figura representa as forças que atuam sobre um piloto que tomba sua motocicleta em uma curva para percorrê-la com maior velocidade. Sabendo-se que a massa do conjunto moto-piloto é igual a m, a inclinação do eixo do corpo do piloto em relação à pista é θ, o módulo da aceleração da gravidade local é g e que o raio da curva circular é igual a R, contida em um plano horizontal, em movimento circular uniforme, é correto afirmar que a energia cinética do conjunto moto-piloto é dada pela expressão

at

at

Ptg

F

PF

tg

2

2

at cpF F

P vm

tg R

PRv

tg m

2

2 2

2

2

c

c

c

mv m PRE

tg m

PRE

tg

mgRE

tg

Muitas vezes, uma pessoa se surpreende com o aumento de consumo de combustível apresentado por um veículo que faz uma viagem em alta velocidade. Considere uma situação em que a intensidade da força total de resistência ao movimento, Fr, seja proporcional ao quadrado da intensidade da velocidade v do veículo. Se o veículo descrever movimento retilíneo e uniforme e duplicar o módulo da sua velocidade, então a potência desenvolvida pelo motor será multiplicada por01) 4 02) 6 03) 804) 1005) 12

2

2 3

F kv

P F v

P kv v kv

2

2

3

(2 ) 2

4 2

8

P k v v

P kv v

P kv

O progresso alcançado até hoje, no campo da Física, baseou-se nas investigações e nas descobertas das diferentes modalidades de energia e na constatação de que as várias formas de energia obedecem a um princípio de conservação. A figura representa a trajetória descrita por um bloco sobre uma superfície circular de raio R. O bloco parte do repouso, de um ponto A, desliza sem atrito e, ao atingir o ponto B, perde o contato com a superfície. Sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é g e desprezando-se a resistência do ar, o valor de cos θ, determinado com base na conservação da energia mecânica, é igual a (02)

2

2

cos

cos

cos

cos

cp

x R

F N P

mvmg

R

v gR

2

2

( ) ( cos )

cos

2 2

A

B

B

p

p

c

E mg R

E mg R x mg R R

mv mgRE

cos2 cos

23 cos

22 3cos

2cos

3

A BM ME E

mgRmgR mgR mgR

mgRmgR

Uma esfera de massa igual a 2,0kg, inicialmente em repouso sobre o solo, é puxada verticalmente para cima por uma força constante de módulo igual a 30,0N, durante 2,0s. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s2, a intensidade da velocidade da esfera, no final de 2,0s, é igual, em m/s, a01) 4,002) 5,003) 6,004) 8,005) 10,0

0( )

10 2 2

10 /

I Q

F t m v v

v

v m s

Considere um tubo em forma de U, contendo água, de densidade 1,0g/cm3, e mercúrio, de densidade 13,6g/cm3, em equilíbrio. Sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é igual a 10m/s2 e que a altura da coluna de mercúrio, medida a partir de separação, é de 5,0cm, é correto afirmar que a altura da coluna de água, medida a partir do mesmo nível da superfície de separação, é igual, em cm, a

01) 68,002) 54,4 03) 40,804) 27,205) 13,6

1 13,6 5

68

a a m m

a a m m

a

a

d gh d gh

d h d h

h

h cm

Considere uma barra de liga metálica, com densidade linear de 2,4.10−3g/mm, submetida a uma variação de temperatura, dilatando-se 3,0mm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear e o calor específico da liga são, respectivamente, iguais a 2,0.10−5 ºC−1 e a 0,2 cal/gºC, a quantidade de calor absorvida pela barra nessa dilatação é igual, em cal, a01) 245,002) 132,0 03) 120,004) 80,005) 72,0

0

50

05

0 5

3 2 10

3 101,5 10

2 10

L L

L

L

3

30

2,4 10 /

2,4 10

md g mm

l

m d l l

53

00

2

1,5 102,4 10 0,2

0,72 10

72

Q mc

Q ll

Q

Q cal

Considere 4,0mols de um gás ideal, inicialmente a 2,0ºC, que descrevem um ciclo, conforme a figura. Sabendo-se que a constante dos gases R = 0,082atm L/mol.K e 1,0atm = 1,0.105Pa, a análise da figura permite afirmar:01) O sistema apresenta a energia interna máxima no ponto D.02) O trabalho realizado pelo gás, em cada ciclo, é aproximadamente igual a 180,0W/s.03) O sistema recebe, ao realizar a compressão isotérmica, 86,01J de energia.04) A temperatura da isoterma que contém o ponto C é igual a 27,0ºC.05) O sistema, ao realizar a expansão isobárica, apresenta a variação da temperatura de 67,0K.

8,2 12 98,4

4 0,082 0,328

300

27ºc

pV nRT

pVT

nR

T K

C

A análise da figura que representa o esquema de formação de imagens em um microscópio composto, um instrumento óptico que possui componentes básicos que são duas lentes, a objetiva e a ocular, que permitem a observação de pequenos objetos com bastante ampliação, permite afirmar:01) A lente objetiva e a ocular possuem bordas grossas.02) A imagem A’B’, em relação à ocular, é um objeto virtual.03) O valor absoluto da razão entre y’’ e y é a ampliação fornecida pelo microscópio.04) A imagem formada pelo microscópio, A’’B’’, é virtual em relação à objetiva.05) A distância entre a objetiva e a ocular é igual à soma das distâncias focais das lentes objetiva e ocular.

A figura representa uma corda ideal, de densidade linear μ, fixa no ponto A, passando pela roldana sem atrito em B e sustentando um bloco de densidade μb e volume V. O

conjunto se encontra imerso na água, de densidade μa. Sabendo-se que o comprimento

do trecho horizontal é de L, o módulo da aceleração da gravidade local é igual a g e que, tangendo a corda no ponto médio, ela vibra no modo fundamental, a frequência de vibração da corda é igual, em Hz, a01) [μ/(μb − μa)VgL]1/2

02) [Vg (μb − μa)/μ]1/2/2L

03) 2L[μ/(μb − μa)Vg]1/2

04) [Vg(μb − μa)/μ]1/2/L

05) L[μ/(μb − μa)Vg]1/2

.

( )

B

B

B fluido bloco

bloco bloco fluido bloco

bloco B A

T E P

T P E

T m g d V g

T d V g d V g

T V g

2

1

2

( )1

2bloco B A

nvf

L

Fv

Ff

L

V gf

L

Considere um modelo clássico de um átomo de hidrogênio, onde um elétron, de massa m e carga –q, descreve um movimento circular uniforme, de raio R, com velocidade de módulo v, em torno do núcleo. A análise das informações, com base nos conhecimentos da Física, permite concluir:01) A intensidade da corrente elétrica estabelecida na órbita é igual a qv/R.02) O núcleo de hidrogênio apresenta, em seu entorno, um campo elétrico e um campo magnético.03) O trabalho realizado pela força de atração que o núcleo exerce sobre o elétron é motor.04) A resultante centrípeta é a força de atração eletrostática que o elétron exerce sobre o núcleo.05) O raio da órbita é igual a kq2/mv2, sendo k a constante eletrostática do meio.

2

2

2

2

elétrica centrípetaF F

kq q vm

R R

kqR

mv

A figura representa o esquema de funcionamento de um gerador eletrostático.

Com base na figura e nos conhecimentos sobre as propriedades físicas oriundas de cargas elétricas em repouso, é correto afirmar:01) O campo elétrico entre a superfície interna e a externa da esfera metálica é uniforme e constante.02) As cargas positivas migram para a Terra quando um fio condutor conecta a esfera metálica à Terra.03) O potencial elétrico de um ponto da superfície externa da esfera metálica é maior do que o potencial elétrico no centro desta esfera.04) As duas pontas de uma lâmina de alumínio dobrado ao meio e fixa na parte interna da esfera metálica exercem entre si força de repulsão eletrostática.05) As cargas se acumulam na esfera, enquanto a intensidade do campo elétrico gerado por essas cargas é menor do que a rigidez dielétrica do ar.

A figura representa o esquema de um circuito elétrico de uma lanterna. Considerando-se que a força eletromotriz e a resistência interna de cada pilha, respectivamente, iguais a 3,0V e 0,5Ω, a resistência elétrica da lâmpada igual a 5,0Ω e que da lanterna sai um feixe de luz cilíndrico, de raio igual a 5,0cm, pode-se afirmar que a intensidade luminosa da lâmpada da lanterna é igual, em W/m2, a01) π−1.104

02) 2,5π−1.105

03) 2π−1.103

04) 5π−1.103

05) 5π−1.105

2

6

1

5

5 5 10

E V

r

R

x cm

2

2 5

P PI

A x

P Ri W

1 4 1 3 22 4

50,2 10 2 10 /

25 10

PI W m

x

A figura representa uma partícula eletrizada, de massa m e carga q, descrevendo um movimento retilíneo e uniforme, com velocidade de módulo v, que penetra e sai da região onde existe um campo magnético uniforme de módulo B. Sabendo-se que a partícula abandona a região do campo no ponto P, é correto afirmar:

SV

tS v t

2

4 4 2

T m mvS v t v v

qB qB

2

2

2

m cpF F

vqvB m

RqBR

vmqBR

Rm T

mT

qB

Uma haste condutora, de comprimento igual a 1,0m e de peso igual a 10,0N, cai a partir do repouso, deslizando nos fios metálicos dispostos no plano vertical e interligados por um resistor de resistência elétrica igual a 1,0Ω, conforme a figura. Desprezando-se a forças dissipativas e sabendo-se que o conjunto está imerso na região de um campo magnético uniforme de intensidade igual a 1,0T, o módulo da velocidade máxima atingida pela haste é igual, em m/s, a01) 10,002) 15,003) 21,004) 25,005) 30,0

10 1. .1

10

1.10 1.1.

10 /

mF P Bil

i

i A

e Blv

Ri Blv

v

v m s